src/GeomAlgoAPI/GeomAlgoAPI_ShapeTools.cpp

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  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19
  20 #include "GeomAlgoAPI_ShapeTools.h"
  21
  22 #include "GeomAlgoAPI_SketchBuilder.h"
  23
  24 #include <GeomAPI_Ax1.h>
  25 #include <GeomAPI_Edge.h>
  26 #include <GeomAPI_Dir.h>
  27 #include <GeomAPI_Face.h>
  28 #include <GeomAPI_Pln.h>
  29 #include <GeomAPI_Pnt.h>
  30 #include <GeomAPI_Wire.h>
  31
  32 #include <Bnd_Box.hxx>
  33
  34 #include <BRep_Tool.hxx>
  35 #include <BRep_Builder.hxx>
  36 #include <BRepAlgo.hxx>
  37 #include <BRepAlgo_FaceRestrictor.hxx>
  38 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  39 #include <BRepBndLib.hxx>
  40 #include <BRepBuilderAPI_FindPlane.hxx>
  41 #include <BRepBuilderAPI_MakeEdge.hxx>
  42 #include <BRepBuilderAPI_MakeFace.hxx>
  43 #include <BRepBuilderAPI_MakeVertex.hxx>
  44 #include <BRepCheck_Analyzer.hxx>
  45 #include <BRepExtrema_DistShapeShape.hxx>
  46 #include <BRepExtrema_ExtCF.hxx>
  47 #include <BRepGProp.hxx>
  48 #include <BRepTools.hxx>
  49 #include <BRepTools_WireExplorer.hxx>
  50 #include <BRepTopAdaptor_FClass2d.hxx>
  51 #include <BRepClass_FaceClassifier.hxx>
  52 #include <BRepLib_CheckCurveOnSurface.hxx>
  53 #include <BRepLProp.hxx>
  54
  55 #include <BOPAlgo_Builder.hxx>
  56
  57 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  58 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  59
  60 #include <Geom_CylindricalSurface.hxx>
  61 #include <Geom_Line.hxx>
  62 #include <Geom_Plane.hxx>
  63 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  64
  65 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  66 #include <GeomAPI_ShapeIterator.h>
  67
  68 #include <GeomLib_IsPlanarSurface.hxx>
  69 #include <GeomLib_Tool.hxx>
  70 #include <GeomAPI_IntCS.hxx>
  71
  72 #include <gp_Pln.hxx>
  73 #include <GProp_GProps.hxx>
  74
  75 #include <IntAna_IntConicQuad.hxx>
  76 #include <IntAna_Quadric.hxx>
  77
  78 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  79 #include <ShapeAnalysis_Surface.hxx>
  80
  81 #include <TopoDS.hxx>
  82 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  83 #include <TopoDS_Face.hxx>
  84 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  85 #include <TopoDS_Shell.hxx>
  86 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  87 #include <TopoDS_Builder.hxx>
  88
  89 #include <TopExp.hxx>
  90 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  91
  92 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  93
  94 #include <NCollection_Vector.hxx>
  95
  96 //==================================================================================================
  97 static GProp_GProps props(const TopoDS_Shape& theShape)
  98 {
  99   GProp_GProps aGProps;
 100
 101   if (theShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE || theShape.ShapeType() == TopAbs_WIRE)
 102   {
 103     BRepGProp::LinearProperties(theShape, aGProps);
 104   }
 105   else if (theShape.ShapeType() == TopAbs_FACE || theShape.ShapeType() == TopAbs_SHELL)
 106   {
 107     const Standard_Real anEps = 1.e-6;
 108     BRepGProp::SurfaceProperties(theShape, aGProps, anEps);
 109   }
 110   else if (theShape.ShapeType() == TopAbs_SOLID || theShape.ShapeType() == TopAbs_COMPSOLID)
 111   {
 112     BRepGProp::VolumeProperties(theShape, aGProps);
 113   }
 114   else if (theShape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND)
 115   {
 116     for (TopoDS_Iterator anIt(theShape); anIt.More(); anIt.Next())
 117     {
 118       aGProps.Add(props(anIt.Value()));
 119     }
 120   }
 121
 122   return aGProps;
 123 }
 124
 125 //==================================================================================================
 126 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::volume(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 127 {
 128   if(!theShape.get()) {
 129     return 0.0;
 130   }
 131   const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 132   if(aShape.IsNull()) {
 133     return 0.0;
 134   }
 135   const Standard_Real anEps = 1.e-6;
 136   TopExp_Explorer anExp(aShape, TopAbs_SOLID);
 137   if (anExp.More()) { // return volume if there is at least one solid
 138     double aVolume = 0.0;
 139     for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 140       GProp_GProps aGProps;
 141       BRepGProp::VolumeProperties(anExp.Current(), aGProps, anEps);
 142       aVolume += aGProps.Mass();
 143     }
 144     return aVolume;
 145   }
 146   // return surfaces area
 147   GProp_GProps aGProps;
 148   BRepGProp::SurfaceProperties(aShape, aGProps, anEps);
 149   return aGProps.Mass();
 150 }
 151
 152 //==================================================================================================
 153 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::area (const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 154 {
 155   GProp_GProps aGProps;
 156   if(!theShape.get()) {
 157     return 0.0;
 158   }
 159   const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 160   if(aShape.IsNull()) {
 161     return 0.0;
 162   }
 163   const Standard_Real anEps = 1.e-6;
 164
 165   BRepGProp::SurfaceProperties(aShape, aGProps, anEps);
 166   return aGProps.Mass();
 167 }
 168
 169 //==================================================================================================
 170 std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>
 171   GeomAlgoAPI_ShapeTools::centreOfMass(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 172 {
 173   GProp_GProps aGProps;
 174   if(!theShape) {
 175     return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>();
 176   }
 177   const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 178   if(aShape.IsNull()) {
 179     return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>();
 180   }
 181   gp_Pnt aCentre;
 182   if(aShape.ShapeType() == TopAbs_VERTEX) {
 183     aCentre = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(aShape));
 184   } else {
 185     aGProps = props(aShape);
 186     aCentre = aGProps.CentreOfMass();
 187   }
 188
 189   return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>(new GeomAPI_Pnt(aCentre.X(), aCentre.Y(), aCentre.Z()));
 190 }
 191
 192 //==================================================================================================
 193 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::radius(const std::shared_ptr<GeomAPI_Face>& theCylinder)
 194 {
 195   double aRadius = -1.0;
 196   if (theCylinder->isCylindrical()) {
 197     const TopoDS_Shape& aShape = theCylinder->impl<TopoDS_Shape>();
 198     Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(TopoDS::Face(aShape));
 199     Handle(Geom_CylindricalSurface) aCyl = Handle(Geom_CylindricalSurface)::DownCast(aSurf);
 200     if (!aCyl.IsNull())
 201       aRadius = aCyl->Radius();
 202   }
 203   return aRadius;
 204 }
 205
 206 //==================================================================================================
 207 namespace {
 208
 209 auto getExtemaDistShape = [](const GeomShapePtr& theShape1,
 210     const GeomShapePtr& theShape2) -> BRepExtrema_DistShapeShape
 211 {
 212   const TopoDS_Shape& aShape1 = theShape1->impl<TopoDS_Shape>();
 213   const TopoDS_Shape& aShape2 = theShape2->impl<TopoDS_Shape>();
 214
 215   BRepExtrema_DistShapeShape aDist(aShape1, aShape2);
 216   aDist.Perform();
 217   return aDist;
 218 };
 219 }
 220
 221 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::minimalDistance(const GeomShapePtr& theShape1,
 222                                                const GeomShapePtr& theShape2)
 223 {
 224   BRepExtrema_DistShapeShape aDist = getExtemaDistShape(theShape1, theShape2);
 225   return aDist.IsDone() ? aDist.Value() : Precision::Infinite();
 226 }
 227
 228 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::minimalDistance(const GeomShapePtr& theShape1,
 229                                                const GeomShapePtr& theShape2,
 230                                                std::array<double, 3> & fromShape1To2)
 231 {
 232   BRepExtrema_DistShapeShape aDist = getExtemaDistShape(theShape1, theShape2);
 233   const auto & pt1 = aDist.PointOnShape1(1);
 234   const auto & pt2 = aDist.PointOnShape2(1) ;
 235   fromShape1To2[0] = pt2.X() - pt1.X();
 236   fromShape1To2[1] = pt2.Y() - pt1.Y();
 237   fromShape1To2[2] = pt2.Z() - pt1.Z();
 238   return aDist.IsDone() ? aDist.Value() : Precision::Infinite();
 239 }
 240
 241 //==================================================================================================
 242 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> GeomAlgoAPI_ShapeTools::combineShapes(
 243   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theCompound,
 244   const GeomAPI_Shape::ShapeType theType,
 245   ListOfShape& theResuts)
 246 {
 247
 248   ListOfShape aResCombinedShapes;
 249   ListOfShape aResFreeShapes;
 250
 251   GeomShapePtr aResult = theCompound;
 252
 253   if(!theCompound.get()) {
 254     return aResult;
 255   }
 256
 257   if(theType != GeomAPI_Shape::SHELL && theType != GeomAPI_Shape::COMPSOLID) {
 258     return aResult;
 259   }
 260
 261   TopAbs_ShapeEnum aTS = TopAbs_EDGE;
 262   TopAbs_ShapeEnum aTA = TopAbs_FACE;
 263   if(theType == GeomAPI_Shape::COMPSOLID) {
 264     aTS = TopAbs_FACE;
 265     aTA = TopAbs_SOLID;
 266   }
 267
 268   // map from the resulting shapes to minimal index of the used shape from theCompound list
 269   std::map<GeomShapePtr, int> anInputOrder;
 270   // map from ancestors-shapes to the index of shapes in theCompound
 271   NCollection_DataMap<TopoDS_Shape, int> anAncestorsOrder;
 272
 273   // Get free shapes.
 274   int anOrder = 0;
 275   const TopoDS_Shape& aShapesComp = theCompound->impl<TopoDS_Shape>();
 276   for(TopoDS_Iterator anIter(aShapesComp); anIter.More(); anIter.Next(), anOrder++) {
 277     const TopoDS_Shape& aShape = anIter.Value();
 278     if(aShape.ShapeType() > aTA) {
 279       std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aGeomShape(new GeomAPI_Shape);
 280       aGeomShape->setImpl<TopoDS_Shape>(new TopoDS_Shape(aShape));
 281       aResFreeShapes.push_back(aGeomShape);
 282       anInputOrder[aGeomShape] = anOrder;
 283     } else {
 284       for(TopExp_Explorer anExp(aShape, aTA); anExp.More(); anExp.Next()) {
 285         anAncestorsOrder.Bind(anExp.Current(), anOrder);
 286       }
 287     }
 288   }
 289
 290   // Map sub-shapes and shapes.
 291   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aMapSA;
 292   TopExp::MapShapesAndAncestors(aShapesComp, aTS, aTA, aMapSA);
 293   if(aMapSA.IsEmpty()) {
 294     return aResult;
 295   }
 296   theResuts.clear();
 297
 298   // Get all shapes with common sub-shapes and free shapes.
 299   NCollection_Map<TopoDS_Shape> aFreeShapes;
 300   NCollection_Vector<NCollection_Map<TopoDS_Shape>> aShapesWithCommonSubshapes;
 301   for(TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape::Iterator
 302       anIter(aMapSA); anIter.More(); anIter.Next()) {
 303     TopTools_ListOfShape& aListOfShape = anIter.ChangeValue();
 304     if(aListOfShape.IsEmpty()) {
 305       continue;
 306     }
 307     else if(aListOfShape.Size() == 1) {
 308       const TopoDS_Shape& aF = aListOfShape.First();
 309       aFreeShapes.Add(aF);
 310       aListOfShape.Clear();
 311     } else {
 312       NCollection_List<TopoDS_Shape> aTempList;
 313       NCollection_Map<TopoDS_Shape> aTempMap;
 314       for (TopTools_ListOfShape::Iterator aListIt(aListOfShape); aListIt.More(); aListIt.Next()) {
 315         aTempList.Append(aListIt.Value());
 316         aTempMap.Add(aListIt.Value());
 317         aFreeShapes.Remove(aListIt.Value());
 318       }
 319       aListOfShape.Clear();
 320       for(NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator
 321           aTempIter(aTempList); aTempIter.More(); aTempIter.Next()) {
 322         const TopoDS_Shape& aTempShape = aTempIter.Value();
 323         for(TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape::Iterator
 324             anIter2(aMapSA); anIter2.More(); anIter2.Next()) {
 325           TopTools_ListOfShape& aTempListOfShape = anIter2.ChangeValue();
 326           if(aTempListOfShape.IsEmpty()) {
 327             continue;
 328           } else if(aTempListOfShape.Size() == 1 && aTempListOfShape.First() == aTempShape) {
 329             aTempListOfShape.Clear();
 330           } else if(aTempListOfShape.Size() > 1) {
 331             TopTools_ListOfShape::Iterator anIt1(aTempListOfShape);
 332             for (; anIt1.More(); anIt1.Next()) {
 333               if (anIt1.Value() == aTempShape) {
 334                 TopTools_ListOfShape::Iterator anIt2(aTempListOfShape);
 335                 for (; anIt2.More(); anIt2.Next())
 336                 {
 337                   if (anIt2.Value() != anIt1.Value()) {
 338                     if (aTempMap.Add(anIt2.Value())) {
 339                       aTempList.Append(anIt2.Value());
 340                       aFreeShapes.Remove(anIt2.Value());
 341                     }
 342                   }
 343                 }
 344                 aTempListOfShape.Clear();
 345                 break;
 346               }
 347             }
 348           }
 349         }
 350       }
 351       aShapesWithCommonSubshapes.Append(aTempMap);
 352     }
 353   }
 354
 355   // Combine shapes with common sub-shapes.
 356   for(NCollection_Vector<NCollection_Map<TopoDS_Shape>>::Iterator
 357       anIter(aShapesWithCommonSubshapes); anIter.More(); anIter.Next()) {
 358     TopoDS_Shell aShell;
 359     TopoDS_CompSolid aCSolid;
 360     TopoDS_Builder aBuilder;
 361     anOrder = -1;
 362     theType ==
 363       GeomAPI_Shape::COMPSOLID ? aBuilder.MakeCompSolid(aCSolid) : aBuilder.MakeShell(aShell);
 364     NCollection_Map<TopoDS_Shape>& aShapesMap = anIter.ChangeValue();
 365     for(TopExp_Explorer anExp(aShapesComp, aTA); anExp.More(); anExp.Next()) {
 366       const TopoDS_Shape& aShape = anExp.Current();
 367       if(aShapesMap.Contains(aShape)) {
 368         theType ==
 369           GeomAPI_Shape::COMPSOLID ? aBuilder.Add(aCSolid, aShape) : aBuilder.Add(aShell, aShape);
 370         aShapesMap.Remove(aShape);
 371         int aThisOrder = anAncestorsOrder.Find(aShape);
 372         if (anOrder == -1 || aThisOrder < anOrder)
 373           anOrder = aThisOrder; // take the minimum order position
 374       }
 375     }
 376     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aGeomShape(new GeomAPI_Shape);
 377     TopoDS_Shape* aSh = theType == GeomAPI_Shape::COMPSOLID ? new TopoDS_Shape(aCSolid) :
 378                                                               new TopoDS_Shape(aShell);
 379     aGeomShape->setImpl<TopoDS_Shape>(aSh);
 380     aResCombinedShapes.push_back(aGeomShape);
 381     anInputOrder[aGeomShape] = anOrder;
 382   }
 383
 384   // Adding free shapes.
 385   for(TopExp_Explorer anExp(aShapesComp, aTA); anExp.More(); anExp.Next()) {
 386     const TopoDS_Shape& aShape = anExp.Current();
 387     if(aFreeShapes.Contains(aShape)) {
 388       std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aGeomShape(new GeomAPI_Shape);
 389       aGeomShape->setImpl<TopoDS_Shape>(new TopoDS_Shape(aShape));
 390       aResFreeShapes.push_back(aGeomShape);
 391       anInputOrder[aGeomShape] = anAncestorsOrder.Find(aShape);
 392     }
 393   }
 394
 395   if(aResCombinedShapes.size() == 1 && aResFreeShapes.size() == 0) {
 396     aResult = aResCombinedShapes.front();
 397     theResuts.push_back(aResult);
 398   } else if(aResCombinedShapes.size() == 0 && aResFreeShapes.size() == 1) {
 399     aResult = aResFreeShapes.front();
 400     theResuts.push_back(aResult);
 401   } else {
 402     TopoDS_Compound aResultComp;
 403     TopoDS_Builder aBuilder;
 404     aBuilder.MakeCompound(aResultComp);
 405     // put to result compound and result list in accordance to the order numbers
 406     std::map<GeomShapePtr, int>::iterator anInputIter = anInputOrder.begin();
 407     std::map<int, GeomShapePtr> aNums;
 408     for(; anInputIter != anInputOrder.end(); anInputIter++)
 409       aNums[anInputIter->second] = anInputIter->first;
 410     std::map<int, GeomShapePtr>::iterator aNumsIter = aNums.begin();
 411     for(; aNumsIter != aNums.end(); aNumsIter++) {
 412       aBuilder.Add(aResultComp, (aNumsIter->second)->impl<TopoDS_Shape>());
 413       theResuts.push_back(aNumsIter->second);
 414     }
 415     aResult->setImpl(new TopoDS_Shape(aResultComp));
 416   }
 417
 418   return aResult;
 419 }
 420
 421 //==================================================================================================
 422 static void addSimpleShapeToList(const TopoDS_Shape& theShape,
 423                                  NCollection_List<TopoDS_Shape>& theList)
 424 {
 425   if(theShape.IsNull()) {
 426     return;
 427   }
 428
 429   if(theShape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND) {
 430     for(TopoDS_Iterator anIt(theShape); anIt.More(); anIt.Next()) {
 431       addSimpleShapeToList(anIt.Value(), theList);
 432     }
 433   } else {
 434     theList.Append(theShape);
 435   }
 436 }
 437
 438 //==================================================================================================
 439 static TopoDS_Compound makeCompound(const NCollection_List<TopoDS_Shape> theShapes)
 440 {
 441   TopoDS_Compound aCompound;
 442
 443   BRep_Builder aBuilder;
 444   aBuilder.MakeCompound(aCompound);
 445
 446   for(NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator anIt(theShapes); anIt.More(); anIt.Next()) {
 447     aBuilder.Add(aCompound, anIt.Value());
 448   }
 449
 450   return aCompound;
 451 }
 452
 453 //==================================================================================================
 454 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> GeomAlgoAPI_ShapeTools::groupSharedTopology(
 455   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theCompound)
 456 {
 457   GeomShapePtr aResult = theCompound;
 458
 459   if (!theCompound.get()) {
 460     return aResult;
 461   }
 462
 463   TopoDS_Shape anInShape = aResult->impl<TopoDS_Shape>();
 464   NCollection_List<TopoDS_Shape> anUngroupedShapes, aStillUngroupedShapes;
 465   addSimpleShapeToList(anInShape, anUngroupedShapes);
 466
 467   // Iterate over all shapes and find shapes with shared vertices.
 468   TopTools_ListOfShape allVertices;
 469   TopTools_DataMapOfShapeListOfShape aVertexShapesMap;
 470   for (NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator aShapesIt(anUngroupedShapes);
 471     aShapesIt.More();
 472     aShapesIt.Next()) {
 473     const TopoDS_Shape& aShape = aShapesIt.Value();
 474     for (TopExp_Explorer aShapeExp(aShape, TopAbs_VERTEX);
 475       aShapeExp.More();
 476       aShapeExp.Next()) {
 477       const TopoDS_Shape& aVertex = aShapeExp.Current();
 478       if (!aVertexShapesMap.IsBound(aVertex)) {
 479         NCollection_List<TopoDS_Shape> aList;
 480         aList.Append(aShape);
 481         allVertices.Append(aVertex);
 482         aVertexShapesMap.Bind(aVertex, aList);
 483       }
 484       else {
 485         if (!aVertexShapesMap.ChangeFind(aVertex).Contains(aShape)) {
 486           aVertexShapesMap.ChangeFind(aVertex).Append(aShape);
 487         }
 488       }
 489     }
 490   }
 491
 492   // Iterate over the map and group shapes.
 493   NCollection_Vector<TopTools_MapOfShape> aGroups; // groups of shapes connected by vertices
 494   while (!allVertices.IsEmpty()) {
 495     // Get first group of shapes in map, and then unbind it.
 496     const TopoDS_Shape& aKey = allVertices.First();
 497     TopTools_ListOfShape aConnectedShapes = aVertexShapesMap.Find(aKey);
 498     aVertexShapesMap.UnBind(aKey);
 499     allVertices.Remove(aKey);
 500     // Iterate over shapes in this group and add to it shapes from groups in map.
 501     for (TopTools_ListOfShape::Iterator aConnectedIt(aConnectedShapes);
 502       aConnectedIt.More(); aConnectedIt.Next()) {
 503       const TopoDS_Shape& aConnected = aConnectedIt.Value();
 504       TopTools_ListOfShape aKeysToUnbind;
 505       for (TopTools_ListOfShape::Iterator aKeysIt(allVertices);
 506         aKeysIt.More();
 507         aKeysIt.Next()) {
 508         const TopTools_ListOfShape& anOtherConnected = aVertexShapesMap(aKeysIt.Value());
 509         if (!anOtherConnected.Contains(aConnected)) {
 510           // Other connected group does not contain shape from our connected group
 511           continue;
 512         }
 513         // Other is connected to our, so add them to our connected
 514         for (TopTools_ListOfShape::Iterator anOtherIt(anOtherConnected);
 515           anOtherIt.More();
 516           anOtherIt.Next()) {
 517           const TopoDS_Shape& aShape = anOtherIt.Value();
 518           if (!aConnectedShapes.Contains(aShape)) {
 519             aConnectedShapes.Append(aShape);
 520           }
 521         }
 522         // Save key to unbind from this map.
 523         aKeysToUnbind.Append(aKeysIt.Value());
 524       }
 525       // Unbind groups from map that we added to our group.
 526       for (TopTools_ListOfShape::Iterator aKeysIt(aKeysToUnbind);
 527         aKeysIt.More();
 528         aKeysIt.Next()) {
 529         aVertexShapesMap.UnBind(aKeysIt.Value());
 530         allVertices.Remove(aKeysIt.Value());
 531       }
 532     }
 533     // Sort shapes from the most complicated to the simplest ones
 534     TopTools_MapOfShape aSortedGroup;
 535     for (int aST = TopAbs_COMPOUND; aST <= TopAbs_SHAPE; ++aST) {
 536       TopTools_ListOfShape::Iterator anIt(aConnectedShapes);
 537       while (anIt.More()) {
 538         if (anIt.Value().ShapeType() == aST) {
 539           aSortedGroup.Add(anIt.Value());
 540           aConnectedShapes.Remove(anIt);
 541         }
 542         else {
 543           anIt.Next();
 544         }
 545       }
 546     }
 547     aGroups.Append(aSortedGroup);
 548   }
 549
 550   TopoDS_Compound aCompound;
 551   BRep_Builder aBuilder;
 552   aBuilder.MakeCompound(aCompound);
 553   ListOfShape aSolids;
 554   for (NCollection_Vector<TopTools_MapOfShape>::Iterator anIt(aGroups); anIt.More(); anIt.Next()) {
 555     const TopTools_MapOfShape& aGroup = anIt.ChangeValue();
 556     GeomShapePtr aGeomShape(new GeomAPI_Shape());
 557     if(aGroup.Size() == 1) {
 558       TopTools_MapOfShape::Iterator aOneShapeIter(aGroup);
 559       aGeomShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aOneShapeIter.Value()));
 560     } else {
 561       // make sub-shapes in the group have order same as in original shape
 562       TopTools_ListOfShape anOrderedGoup;
 563       NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator anUngrouped(anUngroupedShapes);
 564       for (; anUngrouped.More(); anUngrouped.Next()) {
 565         if (aGroup.Contains(anUngrouped.Value()))
 566           anOrderedGoup.Append(anUngrouped.Value());
 567       }
 568       aGeomShape->setImpl(new TopoDS_Shape(makeCompound(anOrderedGoup)));
 569       aGeomShape = GeomAlgoAPI_ShapeTools::combineShapes(aGeomShape,
 570                                                          GeomAPI_Shape::COMPSOLID,
 571                                                          aSolids);
 572     }
 573     aBuilder.Add(aCompound, aGeomShape->impl<TopoDS_Shape>());
 574   }
 575
 576   if(!aCompound.IsNull()) {
 577     aResult->setImpl(new TopoDS_Shape(aCompound));
 578   }
 579
 580   return aResult;
 581 }
 582
 583 //==================================================================================================
 584 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::hasSharedTopology(const ListOfShape& theShapes,
 585                                                const GeomAPI_Shape::ShapeType theShapeType)
 586 {
 587   TopTools_IndexedMapOfShape aSubs;
 588   for (ListOfShape::const_iterator anIt = theShapes.begin(); anIt != theShapes.end(); ++anIt) {
 589     TopTools_IndexedMapOfShape aCurSubs;
 590     TopExp::MapShapes((*anIt)->impl<TopoDS_Shape>(), (TopAbs_ShapeEnum)theShapeType, aCurSubs);
 591     for (TopTools_IndexedMapOfShape::Iterator aSubIt(aCurSubs); aSubIt.More(); aSubIt.Next()) {
 592       if (aSubs.Contains(aSubIt.Value()))
 593         return true;
 594       else
 595         aSubs.Add(aSubIt.Value());
 596     }
 597   }
 598   return false;
 599 }
 600
 601 //==================================================================================================
 602 std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >
 603   GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(const ListOfShape& theShapes, const double theEnlarge)
 604 {
 605   // Bounding box of all objects.
 606   Bnd_Box aBndBox;
 607
 608   // Getting box.
 609   for (ListOfShape::const_iterator
 610     anObjectsIt = theShapes.begin(); anObjectsIt != theShapes.end(); anObjectsIt++) {
 611     const TopoDS_Shape& aShape = (*anObjectsIt)->impl<TopoDS_Shape>();
 612     BRepBndLib::Add(aShape, aBndBox);
 613   }
 614
 615   if(theEnlarge != 0.0) {
 616     // We enlarge bounding box just to be sure that plane will be large enough to cut all objects.
 617     aBndBox.Enlarge(theEnlarge);
 618   }
 619
 620   Standard_Real aXArr[2] = {aBndBox.CornerMin().X(), aBndBox.CornerMax().X()};
 621   Standard_Real aYArr[2] = {aBndBox.CornerMin().Y(), aBndBox.CornerMax().Y()};
 622   Standard_Real aZArr[2] = {aBndBox.CornerMin().Z(), aBndBox.CornerMax().Z()};
 623   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aResultPoints;
 624   for(int i = 0; i < 2; i++) {
 625     for(int j = 0; j < 2; j++) {
 626       for(int k = 0; k < 2; k++) {
 627         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt(new GeomAPI_Pnt(aXArr[i], aYArr[j], aZArr[k]));
 628         aResultPoints.push_back(aPnt);
 629       }
 630     }
 631   }
 632
 633   return aResultPoints;
 634 }
 635
 636 //==================================================================================================
 637 std::shared_ptr<GeomAPI_Face> GeomAlgoAPI_ShapeTools::fitPlaneToBox(
 638   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> thePlane,
 639   const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints)
 640 {
 641   std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aResultFace;
 642
 643   if(!thePlane.get()) {
 644     return aResultFace;
 645   }
 646
 647   const TopoDS_Shape& aShape = thePlane->impl<TopoDS_Shape>();
 648   if(aShape.ShapeType() != TopAbs_FACE) {
 649     return aResultFace;
 650   }
 651
 652   TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aShape);
 653   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
 654   if(aSurf.IsNull()) {
 655     return aResultFace;
 656   }
 657
 658   GeomLib_IsPlanarSurface isPlanar(aSurf);
 659   if(!isPlanar.IsPlanar()) {
 660     return aResultFace;
 661   }
 662
 663   if(thePoints.size() != 8) {
 664     return aResultFace;
 665   }
 666
 667   const gp_Pln& aFacePln = isPlanar.Plan();
 668   Handle(Geom_Plane) aFacePlane = new Geom_Plane(aFacePln);
 669   IntAna_Quadric aQuadric(aFacePln);
 670   Standard_Real UMin, UMax, VMin, VMax;
 671   UMin = UMax = VMin = VMax = 0;
 672   for (std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator
 673        aPointsIt = thePoints.begin(); aPointsIt != thePoints.end(); aPointsIt++) {
 674     const gp_Pnt& aPnt = (*aPointsIt)->impl<gp_Pnt>();
 675     gp_Lin aLin(aPnt, aFacePln.Axis().Direction());
 676     IntAna_IntConicQuad anIntAna(aLin, aQuadric);
 677     const gp_Pnt& aPntOnFace = anIntAna.Point(1);
 678     Standard_Real aPntU(0), aPntV(0);
 679     GeomLib_Tool::Parameters(aFacePlane, aPntOnFace, Precision::Confusion(), aPntU, aPntV);
 680     if(aPntU < UMin) UMin = aPntU;
 681     if(aPntU > UMax) UMax = aPntU;
 682     if(aPntV < VMin) VMin = aPntV;
 683     if(aPntV > VMax) VMax = aPntV;
 684   }
 685   aResultFace.reset(new GeomAPI_Face());
 686   aResultFace->setImpl(new TopoDS_Face(BRepLib_MakeFace(aFacePln, UMin, UMax, VMin, VMax).Face()));
 687
 688   return aResultFace;
 689 }
 690
 691 //==================================================================================================
 692 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::findBounds(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape,
 693                                         std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>& theV1,
 694                                         std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>& theV2)
 695 {
 696   static GeomVertexPtr aVertex;
 697   if (!aVertex) {
 698     aVertex = GeomVertexPtr(new GeomAPI_Vertex);
 699     aVertex->setImpl(new TopoDS_Vertex());
 700   }
 701
 702   theV1 = aVertex;
 703   theV2 = aVertex;
 704
 705   if (theShape) {
 706     const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 707     TopoDS_Vertex aV1, aV2;
 708     ShapeAnalysis::FindBounds(aShape, aV1, aV2);
 709
 710     std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aGeomV1(new GeomAPI_Vertex()), aGeomV2(new GeomAPI_Vertex());
 711     aGeomV1->setImpl(new TopoDS_Vertex(aV1));
 712     aGeomV2->setImpl(new TopoDS_Vertex(aV2));
 713     theV1 = aGeomV1;
 714     theV2 = aGeomV2;
 715   }
 716 }
 717
 718 //==================================================================================================
 719 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::makeFacesWithHoles(const std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> theOrigin,
 720                                                 const std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> theDirection,
 721                                                 const ListOfShape& theWires,
 722                                                 ListOfShape& theFaces)
 723 {
 724   BRepBuilderAPI_MakeFace aMKFace(gp_Pln(theOrigin->impl<gp_Pnt>(),
 725                                           theDirection->impl<gp_Dir>()));
 726   TopoDS_Face aFace = aMKFace.Face();
 727
 728   BRepAlgo_FaceRestrictor aFRestrictor;
 729   aFRestrictor.Init(aFace, Standard_False, Standard_True);
 730   for(ListOfShape::const_iterator anIt = theWires.cbegin();
 731       anIt != theWires.cend();
 732       ++anIt) {
 733     TopoDS_Wire aWire = TopoDS::Wire((*anIt)->impl<TopoDS_Shape>());
 734     aFRestrictor.Add(aWire);
 735   }
 736
 737   aFRestrictor.Perform();
 738
 739   if(!aFRestrictor.IsDone()) {
 740     return;
 741   }
 742
 743   for(; aFRestrictor.More(); aFRestrictor.Next()) {
 744     GeomShapePtr aShape(new GeomAPI_Shape());
 745     aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aFRestrictor.Current()));
 746     theFaces.push_back(aShape);
 747   }
 748 }
 749
 750 //==================================================================================================
 751 std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> GeomAlgoAPI_ShapeTools::findPlane(const ListOfShape& theShapes)
 752 {
 753   TopoDS_Compound aCompound;
 754   BRep_Builder aBuilder;
 755   aBuilder.MakeCompound(aCompound);
 756
 757   for(ListOfShape::const_iterator anIt = theShapes.cbegin(); anIt != theShapes.cend(); ++anIt) {
 758     aBuilder.Add(aCompound, (*anIt)->impl<TopoDS_Shape>());
 759   }
 760   BRepBuilderAPI_FindPlane aFindPlane(aCompound);
 761
 762   if(aFindPlane.Found() != Standard_True) {
 763     return std::shared_ptr<GeomAPI_Pln>();
 764   }
 765
 766   Handle(Geom_Plane) aPlane = aFindPlane.Plane();
 767   gp_Pnt aLoc = aPlane->Location();
 768   gp_Dir aDir = aPlane->Axis().Direction();
 769
 770   std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aGeomPnt(new GeomAPI_Pnt(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z()));
 771   std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aGeomDir(new GeomAPI_Dir(aDir.X(), aDir.Y(), aDir.Z()));
 772
 773   std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPln(new GeomAPI_Pln(aGeomPnt, aGeomDir));
 774
 775   return aPln;
 776 }
 777
 778 //==================================================================================================
 779 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isSubShapeInsideShape(
 780   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSubShape,
 781   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theBaseShape)
 782 {
 783   if(!theSubShape.get() || !theBaseShape.get()) {
 784     return false;
 785   }
 786
 787   const TopoDS_Shape& aSubShape = theSubShape->impl<TopoDS_Shape>();
 788   const TopoDS_Shape& aBaseShape = theBaseShape->impl<TopoDS_Shape>();
 789
 790   if(aSubShape.ShapeType() == TopAbs_VERTEX) {
 791     // If sub-shape is a vertex check distance to shape. If it is <= Precision::Confusion() then OK.
 792     BRepExtrema_DistShapeShape aDist(aBaseShape, aSubShape);
 793     aDist.Perform();
 794     if(!aDist.IsDone() || aDist.Value() > Precision::Confusion()) {
 795       return false;
 796     }
 797   } else if (aSubShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE) {
 798     if(aBaseShape.ShapeType() == TopAbs_FACE) {
 799       // Check that edge is on face surface.
 800       TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aBaseShape);
 801       TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(aSubShape);
 802       BRepLib_CheckCurveOnSurface aCheck(anEdge, aFace);
 803       aCheck.Perform();
 804       if(!aCheck.IsDone() || aCheck.MaxDistance() > Precision::Confusion()) {
 805         return false;
 806       }
 807
 808       // Check intersections.
 809       TopoDS_Vertex aV1, aV2;
 810       ShapeAnalysis::FindBounds(anEdge, aV1, aV2);
 811       gp_Pnt aPnt1 = BRep_Tool::Pnt(aV1);
 812       gp_Pnt aPnt2 = BRep_Tool::Pnt(aV2);
 813       for(TopExp_Explorer anExp(aBaseShape, TopAbs_EDGE); anExp.More(); anExp.Next()) {
 814         const TopoDS_Shape& anEdgeOnFace = anExp.Current();
 815         BRepExtrema_DistShapeShape aDist(anEdgeOnFace, anEdge);
 816         aDist.Perform();
 817         if(aDist.IsDone() && aDist.Value() <= Precision::Confusion()) {
 818           // Edge intersect face bound. Check that it is not on edge begin or end.
 819           for(Standard_Integer anIndex = 1; anIndex <= aDist.NbSolution(); ++anIndex) {
 820             gp_Pnt aPntOnSubShape = aDist.PointOnShape2(anIndex);
 821             if(aPntOnSubShape.Distance(aPnt1) > Precision::Confusion()
 822                 && aPntOnSubShape.Distance(aPnt2) > Precision::Confusion()) {
 823               return false;
 824             }
 825           }
 826         }
 827       }
 828
 829       // No intersections found. Edge is inside or outside face. Check it.
 830       BRepAdaptor_Curve aCurveAdaptor(anEdge);
 831       gp_Pnt aPointToCheck =
 832         aCurveAdaptor.Value((aCurveAdaptor.FirstParameter() +
 833                               aCurveAdaptor.LastParameter()) / 2.0);
 834       Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface(aFace);
 835       ShapeAnalysis_Surface aSAS(aSurface);
 836       gp_Pnt2d aPointOnFace = aSAS.ValueOfUV(aPointToCheck, Precision::Confusion());
 837       BRepTopAdaptor_FClass2d aFClass2d(aFace, Precision::Confusion());
 838       if(aFClass2d.Perform(aPointOnFace) == TopAbs_OUT) {
 839         return false;
 840       }
 841
 842     } else {
 843       return false;
 844     }
 845   } else {
 846     return false;
 847   }
 848
 849   return true;
 850 }
 851
 852 //==================================================================================================
 853 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isShapeValid(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 854 {
 855   if(!theShape.get()) {
 856     return false;
 857   }
 858
 859   BRepCheck_Analyzer aChecker(theShape->impl<TopoDS_Shape>());
 860   return (aChecker.IsValid() == Standard_True);
 861 }
 862
 863 //==================================================================================================
 864 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>
 865   GeomAlgoAPI_ShapeTools::getFaceOuterWire(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theFace)
 866 {
 867   GeomShapePtr anOuterWire;
 868
 869   if(!theFace.get() || !theFace->isFace()) {
 870     return anOuterWire;
 871   }
 872
 873   TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(theFace->impl<TopoDS_Shape>());
 874   TopoDS_Wire aWire = BRepTools::OuterWire(aFace);
 875
 876   anOuterWire.reset(new GeomAPI_Shape());
 877   anOuterWire->setImpl(new TopoDS_Shape(aWire));
 878
 879   return anOuterWire;
 880 }
 881
 882 //==================================================================================================
 883 static bool boundaryOfEdge(const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge,
 884                           const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theVertex,
 885                           double& theParam)
 886 {
 887   GeomPointPtr aPoint = theVertex->point();
 888   GeomPointPtr aFirstPnt = theEdge->firstPoint();
 889   double aFirstPntTol = theEdge->firstPointTolerance();
 890   GeomPointPtr aLastPnt = theEdge->lastPoint();
 891   double aLastPntTol = theEdge->lastPointTolerance();
 892
 893   double aFirst, aLast;
 894   theEdge->getRange(aFirst, aLast);
 895
 896   bool isFirst = aPoint->distance(aFirstPnt) <= aFirstPntTol;
 897   bool isLast = aPoint->distance(aLastPnt) <= aLastPntTol;
 898   if (isFirst)
 899     theParam = aFirst;
 900   else if (isLast)
 901     theParam = aLast;
 902
 903   return isFirst != isLast;
 904 }
 905
 906 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isTangent(const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge1,
 907                                        const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge2,
 908                                        const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theTgPoint)
 909 {
 910   double aParE1 = 0, aParE2 = 0;
 911   if (!boundaryOfEdge(theEdge1, theTgPoint, aParE1) ||
 912       !boundaryOfEdge(theEdge2, theTgPoint, aParE2))
 913     return false;
 914
 915   BRepAdaptor_Curve aC1(theEdge1->impl<TopoDS_Edge>());
 916   BRepAdaptor_Curve aC2(theEdge2->impl<TopoDS_Edge>());
 917   return BRepLProp::Continuity(aC1, aC2, aParE1, aParE2) >= GeomAbs_G1;
 918 }
 919
 920 //==================================================================================================
 921 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isParallel(const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge,
 922                                         const std::shared_ptr<GeomAPI_Face> theFace)
 923 {
 924   if(!theEdge.get() || !theFace.get()) {
 925     return false;
 926   }
 927
 928   TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(theEdge->impl<TopoDS_Shape>());
 929   TopoDS_Face aFace  = TopoDS::Face(theFace->impl<TopoDS_Shape>());
 930
 931   BRepExtrema_ExtCF anExt(anEdge, aFace);
 932   return anExt.IsParallel() == Standard_True;
 933 }
 934
 935 //==================================================================================================
 936 std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> > GeomAlgoAPI_ShapeTools::intersect(
 937   const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge, const std::shared_ptr<GeomAPI_Face> theFace)
 938 {
 939   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> > aResult;
 940   if(!theEdge.get() || !theFace.get()) {
 941     return aResult;
 942   }
 943
 944   TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(theEdge->impl<TopoDS_Shape>());
 945   double aFirstOnCurve, aLastOnCurve;
 946   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(anEdge, aFirstOnCurve, aLastOnCurve);
 947
 948   TopoDS_Face aFace  = TopoDS::Face(theFace->impl<TopoDS_Shape>());
 949   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
 950
 951   GeomAPI_IntCS anIntAlgo(aCurve, aSurf);
 952   if (!anIntAlgo.IsDone())
 953     return aResult;
 954   // searching for points-intersection
 955   for(int anIntNum = 1; anIntNum <= anIntAlgo.NbPoints() + anIntAlgo.NbSegments(); anIntNum++) {
 956     gp_Pnt anInt;
 957     if (anIntNum <= anIntAlgo.NbPoints()) {
 958       anInt = anIntAlgo.Point(anIntNum);
 959     } else { // take the middle point on the segment of the intersection
 960       Handle(Geom_Curve) anIntCurve = anIntAlgo.Segment(anIntNum - anIntAlgo.NbPoints());
 961       anIntCurve->D0((anIntCurve->FirstParameter() + anIntCurve->LastParameter()) / 2., anInt);
 962     }
 963     aResult.push_back(std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>(
 964       new GeomAPI_Vertex(anInt.X(), anInt.Y(), anInt.Z())));
 965   }
 966   return aResult;
 967 }
 968
 969 //==================================================================================================
 970 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::splitShape(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theBaseShape,
 971                                       const GeomAlgoAPI_ShapeTools::PointToRefsMap& thePointsInfo,
 972                                       std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes)
 973 {
 974   // to split shape at least one point should be presented in the points container
 975   if (thePointsInfo.empty())
 976     return;
 977
 978     // General Fuse to split edge by vertices
 979   BOPAlgo_Builder aBOP;
 980   TopoDS_Edge aBaseEdge = theBaseShape->impl<TopoDS_Edge>();
 981   // Rebuild closed edge to place vertex to one of split points.
 982   // This will prevent edge to be split on same vertex.
 983   if (BRep_Tool::IsClosed(aBaseEdge))
 984   {
 985     Standard_Real aFirst, aLast;
 986     Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(aBaseEdge, aFirst, aLast);
 987
 988     PointToRefsMap::const_iterator aPIt = thePointsInfo.begin();
 989     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aPIt->first;
 990     gp_Pnt aPoint(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z());
 991
 992     TopAbs_Orientation anOrientation = aBaseEdge.Orientation();
 993     aBaseEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aCurve, aPoint, aPoint).Edge();
 994     aBaseEdge.Orientation(anOrientation);
 995   }
 996   aBOP.AddArgument(aBaseEdge);
 997
 998   PointToRefsMap::const_iterator aPIt = thePointsInfo.begin();
 999   for (; aPIt != thePointsInfo.end(); ++aPIt) {
1000     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aPIt->first;
1001     TopoDS_Vertex aV = BRepBuilderAPI_MakeVertex(gp_Pnt(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z()));
1002     aBOP.AddArgument(aV);
1003   }
1004
1005   aBOP.Perform();
1006   if (aBOP.HasErrors())
1007     return;
1008
1009   // Collect splits
1010   const TopTools_ListOfShape& aSplits = aBOP.Modified(aBaseEdge);
1011   TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt(aSplits);
1012   for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
1013     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> anEdge(new GeomAPI_Shape);
1014     anEdge->setImpl(new TopoDS_Shape(anIt.Value()));
1015     theShapes.insert(anEdge);
1016   }
1017 }
1018
1019 //==================================================================================================
1020 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::splitShape_p(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theBaseShape,
1021                                           const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints,
1022                                           std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes)
1023 {
1024   // General Fuse to split edge by vertices
1025   BOPAlgo_Builder aBOP;
1026   TopoDS_Edge aBaseEdge = theBaseShape->impl<TopoDS_Edge>();
1027   // Rebuild closed edge to place vertex to one of split points.
1028   // This will prevent edge to be split on seam vertex.
1029   if (BRep_Tool::IsClosed(aBaseEdge))
1030   {
1031     Standard_Real aFirst, aLast;
1032     Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(aBaseEdge, aFirst, aLast);
1033
1034     std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator aPIt = thePoints.begin();
1035     gp_Pnt aPoint((*aPIt)->x(), (*aPIt)->y(), (*aPIt)->z());
1036
1037     TopAbs_Orientation anOrientation = aBaseEdge.Orientation();
1038     aBaseEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aCurve, aPoint, aPoint).Edge();
1039     aBaseEdge.Orientation(anOrientation);
1040   }
1041   aBOP.AddArgument(aBaseEdge);
1042
1043   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator aPtIt = thePoints.begin();
1044   for (; aPtIt != thePoints.end(); ++aPtIt) {
1045     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = *aPtIt;
1046     TopoDS_Vertex aV = BRepBuilderAPI_MakeVertex(gp_Pnt(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z()));
1047     aBOP.AddArgument(aV);
1048   }
1049
1050   aBOP.Perform();
1051   if (aBOP.HasErrors())
1052     return;
1053
1054   // Collect splits
1055   const TopTools_ListOfShape& aSplits = aBOP.Modified(aBaseEdge);
1056   TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt(aSplits);
1057   for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
1058     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> anEdge(new GeomAPI_Shape);
1059     anEdge->setImpl(new TopoDS_Shape(anIt.Value()));
1060     theShapes.insert(anEdge);
1061   }
1062 }
1063
1064 //==================================================================================================
1065 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> GeomAlgoAPI_ShapeTools::findShape(
1066                                   const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints,
1067                                   const std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes)
1068 {
1069   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aResultShape;
1070
1071   if (thePoints.size() == 2) {
1072     std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator aPntIt = thePoints.begin();
1073     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aFirstPoint = *aPntIt;
1074     aPntIt++;
1075     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aLastPoint = *aPntIt;
1076
1077     std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >::const_iterator anIt = theShapes.begin(),
1078                                                               aLast = theShapes.end();
1079     for (; anIt != aLast; anIt++) {
1080       GeomShapePtr aShape = *anIt;
1081       std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> anEdge(new GeomAPI_Edge(aShape));
1082       if (anEdge.get()) {
1083         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> anEdgeFirstPoint = anEdge->firstPoint();
1084         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> anEdgeLastPoint = anEdge->lastPoint();
1085         if (anEdgeFirstPoint->isEqual(aFirstPoint) &&
1086             anEdgeLastPoint->isEqual(aLastPoint))
1087             aResultShape = aShape;
1088       }
1089     }
1090   }
1091
1092   return aResultShape;
1093 }
1094
1095 //==================================================================================================
1096 #ifdef FEATURE_MULTIROTATION_TWO_DIRECTIONS
1097 std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> GeomAlgoAPI_ShapeTools::buildDirFromAxisAndShape(
1098                                     const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theBaseShape,
1099                                     const std::shared_ptr<GeomAPI_Ax1> theAxis)
1100 {
1101   gp_Pnt aCentreOfMassPoint =
1102     GeomAlgoAPI_ShapeTools::centreOfMass(theBaseShape)->impl<gp_Pnt>();
1103   Handle(Geom_Line) aLine = new Geom_Line(theAxis->impl<gp_Ax1>());
1104   GeomAPI_ProjectPointOnCurve aPrjTool(aCentreOfMassPoint, aLine);
1105   gp_Pnt aPoint = aPrjTool.NearestPoint();
1106
1107   std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir(new GeomAPI_Dir(aCentreOfMassPoint.X()-aPoint.X(),
1108                                                     aCentreOfMassPoint.Y()-aPoint.Y(),
1109                                                     aCentreOfMassPoint.Z()-aPoint.Z()));
1110   return aDir;
1111 }
1112 #endif
1113
1114 //==================================================================================================
1115 static TopoDS_Wire fixParametricGaps(const TopoDS_Wire& theWire)
1116 {
1117   TopoDS_Wire aFixedWire;
1118   Handle(Geom_Curve) aPrevCurve;
1119   double aPrevLastParam = -Precision::Infinite();
1120
1121   BRep_Builder aBuilder;
1122   aBuilder.MakeWire(aFixedWire);
1123
1124   BRepTools_WireExplorer aWExp(theWire);
1125   for (; aWExp.More(); aWExp.Next()) {
1126     TopoDS_Edge anEdge = aWExp.Current();
1127     double aFirst, aLast;
1128     Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(anEdge, aFirst, aLast);
1129     if (aCurve == aPrevCurve && Abs(aFirst - aPrevLastParam) > Precision::Confusion()) {
1130       // if parametric gap occurs, create new edge based on the copied curve
1131       aCurve = Handle(Geom_Curve)::DownCast(aCurve->Copy());
1132       TopoDS_Vertex aV1, aV2;
1133       TopExp::Vertices(anEdge, aV1, aV2);
1134       anEdge = TopoDS::Edge(anEdge.EmptyCopied());
1135       aBuilder.UpdateEdge(anEdge, aCurve, BRep_Tool::Tolerance(anEdge));
1136       aBuilder.Add(anEdge, aV1);
1137       aBuilder.Add(anEdge, aV2);
1138     }
1139
1140     aBuilder.Add(aFixedWire, anEdge);
1141
1142     aPrevCurve = aCurve;
1143     aPrevLastParam = aLast;
1144   }
1145
1146   return aFixedWire;
1147 }
1148
1149 //==================================================================================================
1150 std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> GeomAlgoAPI_ShapeTools::wireToEdge(
1151       const std::shared_ptr<GeomAPI_Wire>& theWire)
1152 {
1153   GeomEdgePtr anEdge;
1154   if (theWire) {
1155     TopoDS_Wire aWire = theWire->impl<TopoDS_Wire>();
1156     BRepTools_WireExplorer aWExp(aWire);
1157     TopoDS_Edge aNewEdge = aWExp.Current();
1158     aWExp.Next();
1159     if (aWExp.More()) {
1160       // Workaround: when concatenate a wire consisting of two edges based on the same B-spline
1161       // curve (non-periodic, but having equal start and end points), first of which is placed
1162       // at the end on the curve and second is placed at the start, this workaround copies
1163       // second curve to avoid treating these edges as a single curve by setting trim parameters.
1164       aWire = fixParametricGaps(aWire);
1165       aWire = BRepAlgo::ConcatenateWire(aWire, GeomAbs_G1); // join smooth parts of wire
1166       aNewEdge = BRepAlgo::ConcatenateWireC0(aWire); // join C0 parts of wire
1167     }
1168     anEdge = GeomEdgePtr(new GeomAPI_Edge);
1169     anEdge->setImpl(new TopoDS_Edge(aNewEdge));
1170   }
1171   return anEdge;
1172 }
1173
1174 //==================================================================================================
1175 ListOfShape GeomAlgoAPI_ShapeTools::getLowLevelSubShapes(const GeomShapePtr& theShape)
1176 {
1177   ListOfShape aSubShapes;
1178
1179   if (!theShape->isCompound() && !theShape->isCompSolid() &&
1180       !theShape->isShell() && !theShape->isWire()) {
1181     return aSubShapes;
1182   }
1183
1184   for (GeomAPI_ShapeIterator anIt(theShape); anIt.more(); anIt.next()) {
1185     GeomShapePtr aSubShape = anIt.current();
1186     if (aSubShape->isVertex() || aSubShape->isEdge() ||
1187         aSubShape->isFace() || aSubShape->isSolid()) {
1188       aSubShapes.push_back(aSubShape);
1189     } else {
1190       aSubShapes.splice(aSubShapes.end(), getLowLevelSubShapes(aSubShape));
1191     }
1192   }
1193
1194   return aSubShapes;
1195 }
1196
1197 //==================================================================================================
1198 static void getMinMaxPointsOnLine(const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints,
1199                                   const gp_Dir theDir,
1200                                   double& theMin, double& theMax)
1201 {
1202   theMin = RealLast();
1203   theMax = RealFirst();
1204   // Project bounding points on theDir
1205   for (std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator
1206          aPointsIt = thePoints.begin(); aPointsIt != thePoints.end(); aPointsIt++) {
1207     const gp_Pnt& aPnt = (*aPointsIt)->impl<gp_Pnt>();
1208     gp_Dir aPntDir (aPnt.XYZ());
1209     Standard_Real proj = (theDir*aPntDir) * aPnt.XYZ().Modulus();
1210     if (proj < theMin) theMin = proj;
1211     if (proj > theMax) theMax = proj;
1212   }
1213 }
1214
1215 //==================================================================================================
1216 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::computeThroughAll(const ListOfShape& theObjects,
1217                                                const ListOfShape& theBaseShapes,
1218                                                const std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> theDir,
1219                                                double& theToSize, double& theFromSize)
1220 {
1221   // Bounding box of objects
1222   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aBndObjs =
1223       GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(theObjects);
1224   if (aBndObjs.size() != 8) {
1225     return;
1226   }
1227
1228   // the value to enlarge the bounding box of each object to make the extruded shape
1229   // a little bit larger than overall objects to get the correct result of Boolean CUT operation
1230   double anEnlargement = 0.1 * aBndObjs.front()->distance(aBndObjs.back());
1231
1232   // Prism direction
1233   if (theDir.get()) {
1234     // One direction for all prisms
1235     gp_Dir aDir = theDir->impl<gp_Dir>();
1236
1237     // Bounding box of the base
1238     std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aBndBases =
1239         GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(theBaseShapes);
1240     if (aBndBases.size() != 8) {
1241       return;
1242     }
1243
1244     // Objects bounds
1245     Standard_Real lowBnd, upperBnd;
1246     getMinMaxPointsOnLine(aBndObjs, aDir, lowBnd, upperBnd);
1247
1248     // Base bounds
1249     Standard_Real lowBase, upperBase;
1250     getMinMaxPointsOnLine(aBndBases, aDir, lowBase, upperBase);
1251
1252     // ----------.-----.---------.--------------.-----------> theDir
1253     //       lowBnd   lowBase   upperBase    upperBnd
1254
1255     theToSize = upperBnd - lowBase;
1256     theFromSize = upperBase - lowBnd;
1257   } else {
1258     // Direction is a normal to each base shape (different normals to bases)
1259     // So we calculate own sizes for each base shape
1260     theToSize = 0.0;
1261     theFromSize = 0.0;
1262
1263     for (ListOfShape::const_iterator anIt = theBaseShapes.begin();
1264          anIt != theBaseShapes.end(); ++anIt) {
1265       const GeomShapePtr& aBaseShape_i = (*anIt);
1266       ListOfShape aBaseShapes_i;
1267       aBaseShapes_i.push_back(aBaseShape_i);
1268
1269       // Bounding box of the base
1270       std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aBndBases =
1271           GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(aBaseShapes_i, anEnlargement);
1272       if (aBndBases.size() != 8) {
1273         return;
1274       }
1275
1276       // Direction (normal to aBaseShapes_i)
1277       // Code like in GeomAlgoAPI_Prism
1278       gp_Dir aDir;
1279       const TopoDS_Shape& aBaseShape = aBaseShape_i->impl<TopoDS_Shape>();
1280       BRepBuilderAPI_FindPlane aFindPlane(aBaseShape);
1281       if (aFindPlane.Found() == Standard_True) {
1282         Handle(Geom_Plane) aPlane;
1283         if (aBaseShape.ShapeType() == TopAbs_FACE || aBaseShape.ShapeType() == TopAbs_SHELL) {
1284           TopExp_Explorer anExp(aBaseShape, TopAbs_FACE);
1285           const TopoDS_Shape& aFace = anExp.Current();
1286           Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface(TopoDS::Face(aFace));
1287           if(aSurface->DynamicType() == STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface)) {
1288             Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) aTrimSurface =
1289               Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(aSurface);
1290             aSurface = aTrimSurface->BasisSurface();
1291           }
1292           if(aSurface->DynamicType() != STANDARD_TYPE(Geom_Plane)) {
1293             return;
1294           }
1295           aPlane = Handle(Geom_Plane)::DownCast(aSurface);
1296         } else {
1297           aPlane = aFindPlane.Plane();
1298         }
1299         aDir = aPlane->Axis().Direction();
1300       } else {
1301         return;
1302       }
1303
1304       // Objects bounds
1305       Standard_Real lowBnd, upperBnd;
1306       getMinMaxPointsOnLine(aBndObjs, aDir, lowBnd, upperBnd);
1307
1308       // Base bounds
1309       Standard_Real lowBase, upperBase;
1310       getMinMaxPointsOnLine(aBndBases, aDir, lowBase, upperBase);
1311
1312       // ----------.-----.---------.--------------.-----------> theDir
1313       //       lowBnd   lowBase   upperBase    upperBnd
1314
1315       double aToSize_i = upperBnd - lowBase;
1316       double aFromSize_i = upperBase - lowBnd;
1317
1318       if (aToSize_i > theToSize) theToSize = aToSize_i;
1319       if (aFromSize_i > theFromSize) theFromSize = aFromSize_i;
1320     }
1321   }
1322 }